有關ABS系統

chendragon(chendragon)

2004/01/29 23:01:11

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#106179 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
近有去看車,好像 1.6 入門車大都沒有配備 abs,也不能選配(sentra m1除外,但後座太小不考慮,對了,好像沒看過m1的計程車歐),頂級車除外但要多好多錢錢,有些全系列都沒有,abs 很重要嗎?我參考下面文章後 http://www.u-car.com.tw/ucar-fan/fan-discuss-detail.asp?BoardID=7214&ClassID=8<br>覺得abs好像很重要?可不可以請有abs的車主發表一下心得及注意事項,如果abs很重要那為什麼入門車都不能選配,以後有哪些車廠計劃可將abs納入選配裝置呢.謝謝各位大大前輩.

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飯特稀(sunkist)

2004/01/30 04:08:11

發文

#106197 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
沒有ABS~那SRS(安全氣囊)呢?
一般人總認為車子有了ABS就能縮短煞車距離~
事實上"防鎖死煞車系統"這名字已經說明了一半~
車輪沒鎖死就表示~轉動方向盤還能"轉向"將車輛帶離原行進方向以避免意外的發生~但有多少人會用!?
當緊急狀況發生~大腳煞車卻因為從煞車蹋板回傳的煞車力道而又放掉..
多花點錢換安全值得啦~~

無業書(jeffwang)

2004/01/30 22:42:44

發文

#106238 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
chendragon兄,
小弟已於原版
http://www.u-car.com.tw/ucar-fan/fan-discuss-detail.asp?BoardID=7214&ClassID=8
中回應;請多指教。

無業書(jeffwang)

2004/01/31 22:08:00

發文

#106314 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
剛剛發現,原本那版主題的回應篇數頗多,
下載可能蠻費時的.......
嗯...... 還是「移師」回到這版來討論吧。
重貼如下:
**********************************

以下是小弟無業書之分析,請各位大大檢驗。
要了解ABS的原理,還是得從基本的「摩擦」談起。
輪胎胎面與地面之間的摩擦,可分為三類:
靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦。
最大靜摩擦力 Fn = (M*g*cosα)*μn
滑動摩擦力 Fk = (M*g*cosα)*μk
滾動摩擦力 Fr = (M*g*cosα)*μr / R
M:該車的質量 , g:重力加速度 , α:坡道仰角角度
μn:靜摩擦係數
μk:滑動摩擦係數
μr:滾動摩擦係數 , R:輪胎外徑(半徑)
通常(在平坦的柏油路上),μn >μk >>μr;
因此,為了簡化問題,此處暫且忽略「滾動摩擦」,
僅就「靜摩擦」與「滑動摩擦」來討論。
假設來令片施予煞車碟盤的有效總摩擦力矩為T,
則傳至輪胎切線方向上的煞車力F = T/R;
當F <= Fn(最大靜摩擦力) 時,
則此時輪胎與地面之間為靜摩擦,
而此靜摩擦力的大小恰等於F .
(此時輪胎未打滑,胎面與地面之間並未發生滑動摩擦)
而此時來令片與煞車碟盤之間則為滑動摩擦。
在實務上,「和緩煞車」即屬此類情況中的一種。
(例如市區低速行車中,老遠看到紅燈而輕踩煞車之情況)
相反地,若大腳煞車過猛(摩擦力矩T過大),而導致 (T/R) > Fn 時,
若該車未配備ABS,則輪胎開始打滑(所謂的車輪鎖死),
此時輪胎與地面之間變成滑動摩擦,大小為Fk。
但因Fk小於Fn,故此時的減速效果反而不佳!
所以,「理論上」最佳的減速效果,發生於 (T/R) = Fn,
即 T = Fn*R 之時。
而ABS的動作,即在藉由煞車油壓的控制(收放快速交替),
以使得T趨近於Fn*R,而達到最佳的減速效果;
另一更重要的目的,是讓輪胎不致打滑(不致鎖死),
而仍保有「導向」的能力。
如此,駕駛人便可在煞車之同時,轉動方向盤以避開危險。

另外,至於「實際上」最佳的減速效果,卻沒上述那麼單純.....
因為輪胎是rubber,路面是asphalt;
當兩者在互相擠壓時,都會「變形」。
因此,我們以前在物理課中學到的摩擦理論,
便無法完全適用在輪胎問題上。
以下試著從另一角度來分析……
在煞車的過程中,
車子原本的「動能」必須全部轉成「滑動磨擦熱能」,
並且消散掉,車子才能停下來。
而此「滑動磨擦熱能」的產生位置,又分為兩處:
一在「來令片與碟盤之間」,
另一在「輪胎與地面之間」。
詳見下述……..
為了方便說明,首先定義如下3個物理學上所謂的「系統」:
1.「輪子系統」:包括輪胎、輪圈、輪轂、碟盤。
2.「車身系統」:除了「輪子系統」以外的車輛部分。
3.「地面系統」

[情況1] 煞車時,假設輪胎完全無打滑,
i.e.假設輪子系統與地面系統之間只有「靜摩擦」存在時,
則此時車身系統的動能(假設為Ec),透過其車軸與懸吊機構,
陸陸續續(每一瞬間以dEc的量)傳至輪子系統的輪心;
而由於輪子系統與地面系統之間的「靜摩擦力」之作用,
此動能(dEc)將轉成輪子系統的旋轉動能(i.e.角動能,假設為dEr);
然後此 角動能(dEr=dEc)再傳至車身系統的來令片接觸面,
轉成來令片與碟盤之間的「滑動磨擦熱能」,而消散掉。
當全部Ec的量皆以上述方式消散盡後,車子才能靜止。

而與上述極端相反的例子,是:
[情況2] 煞車時,假設輪胎完全鎖死,
則此時車身系統與輪子系統之間無相對位移,
i.e.來令片與碟盤之間無滑動,兩者之間只有「靜摩擦」存在。
此時車身系統與輪子系統之間並無能量轉移,故可視為一體;
而兩者的動能,便轉成輪胎與地面系統之間的「滑動磨擦熱能」,而終至消耗。

故知,若「滑動磨擦熱能」產生的速率愈快、並且消散得愈快的話,
煞車效果就愈好。
問題是,上述的兩種摩擦當中,即
(1)「來令片與碟盤之間」的「滑動磨擦熱能」,與
(2)「輪胎與地面之間」的「滑動磨擦熱能」,
兩者中誰的產生速率較快?這就蠻複雜了.....
據說,
根據「經驗值」,對柏油路面而言,
最佳的煞車效果,發生於:
70~80%的(1) + 20~30%的(2)
亦即
70~80%的[情況1] + 20~30%的[情況2]
(上述的 20~30% 即所謂的「滑率」)
因此,若所配備的ABS性能夠好,
而能使煞車油壓控制在上述情況中,
便能縮短煞車距離。

另外,最早使用於飛機降落時的ABS,
其目的確實是為了縮短煞車距離;
但當應用於汽車時,
變成了偏重在保有「轉向」以閃避危險的目的。

此外,若在沙地或雪地上(雪未融前),
ABS反而可能「增加煞車距離」!
因為,
此時輪胎與地面之間的「靜摩擦力」變小,
而導致車身動能轉成輪胎角動能
(即 dEc 轉成 dEr )的效率變差 (參見上述[情況1]);
而另一方面,
此時的輪胎與地面之間的「滑動摩擦力」
卻反而比「靜摩擦力」大。
(因為,沙或雪會受鎖死的滑動輪胎所推擠,
而在輪胎前面擠出一個小沙堆或雪堆)

以上所言,乃小弟無業書之淺見。
其中若有疏漏之處,還望各位大大不吝指正。

triton(triton)

2004/01/31 23:40:21

發文

#106318 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
以上所言,乃小弟無業書......
------------------------------------

還老, 無業書兄在最後有提到這篇文章是他寫的, 不然一篇落落長, 看到後來腦中一片空白, 幾乎忘了原作是誰......

無業書(jeffwang)

2004/02/01 21:33:25

發文

#106395 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
言下之意,
莫非這是一篇失敗的「裹腳布」(又臭又長)?
唉.........
「我的失敗,就是別人的快樂啦.......」
(改編自霹靂布袋戲「黑白郎君」的名言)

triton(triton)

2004/02/01 22:09:01

發文

#106398 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
倒也不是說裹腳布, 而是一邊看要一邊用腦筋, 頗傷真元 ----- 內力不夠的可能看到一半就走火入魔; 降龍18掌練至「群龍無首」者, 可看完全篇而不昏厥; 九陽真經練至「壯陽篇」者才有辦法完全吸收.....

無業書(jeffwang)

2004/02/01 23:33:26

發文

#106408 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
群龍無首,則天下必亂;
天下既亂,則真龍必失其位。
龍位既失,
則似龍而非龍,似蛇而非蛇,
所謂「龍蛇雜處」是也。

是故,凡練至「群龍無首」者,
實已超脫「降龍18掌」之縛,
而能瑧入「降蛇19掌」之化境。

爾後,遇龍降龍,遇蛇降蛇;
無堅不摧,無往不利。
上自龍蛇虎豹,下至雞狗螻蟻,
皆難攫其鋒也!

至此,普天之下,唯有一人可堪匹敵---
家師「百世經綸 - 一頁書」是也!

......世..事..如..棋........(要用台語來唸)

triton(triton)

2004/02/02 01:01:24

發文

#106419 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
哇咧.......

見群龍無首, 大吉 ----- 易經......

無業書(jeffwang)

2004/02/02 12:38:25

發文

#106436 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
上自龍蛇虎豹,下至雞狗螻蟻,
皆難攫其鋒也!
=================================

錯字更正如下:

皆難「攖」其鋒也!
(「攖」者,接近、碰觸之意)

chendragon(chendragon)

2004/02/02 21:11:17

發文

#106458 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
感謝Sunkist (Sunkist)及jeffwang (無業書)兄,好像不是挺懂???是不是abs除了能防止輪胎完全鎖死,避免車輛打滑失控外,煞車距離長短與來令片,碟盤,輪胎及動作速率(來令片與碟盤之間,輪胎與地面之間)有關.

那再請教一個問題,在雨天(路面較濕滑),通常時速多少時,大腳踩煞車會造成abs動作或輪胎完全鎖死車輛打滑失控情況.

無業書(jeffwang)

2004/02/03 13:24:42

發文

#106504 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
輪胎胎面與地面之間的摩擦,可分為三類:
靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦。
為了簡化問題,此處假設汽車在水平路面行駛 (cosα=1),則:
最大靜摩擦力 Fn = M * g * μn
滑動摩擦力 Fk = M * g * μk
滾動摩擦力 Fr = M * g * μr / R
M:該車的質量 , g:重力加速度
μn:靜摩擦係數
μk:滑動摩擦係數
μr:滾動摩擦係數 , R:輪胎外徑(半徑)
通常(在平坦的柏油路上),μn >μk >>μr;
因此,為了簡化問題,此處暫且忽略「滾動摩擦」,
僅就「靜摩擦」與「滑動摩擦」來討論。

一般的房車用胎 (有排水胎紋)
在乾燥路面時: μn = 0.95~1.0 , μk = 0.7~0.8
在潮濕路面時: μn = 0.7 , μk = 0.5
在結冰路面時: μn = 0.3 , μk = 0.02

假設:在雨天(潮濕路面上)大腳煞車而造成輪胎完全鎖死(完全打滑),則:
Fk * S = 0.5 * M * (V^2)
則 (M * g * μk) * S = 0.5 * M * (V^2)
則 (9.8 * μk) * S = 0.5 * (V^2) ------ (式1)
S:煞車距離 , V:踩煞車前之瞬間速度
假設 V = 36 km/h = 10 m/s , μk = 0.5
則由(式1)可得 S = 10m
可不可怕?
若是直線行駛,還好;
若是在山路彎道上呢?
往切線方向滑出 10m …… 阿彌陀佛……

另外假設:在雨天(潮濕路面上)大腳煞車而且技巧高超,
而造成輪胎完全無打滑,則:
則 (9.8 * μn) * S = 0.5 * (V^2) ------ (式2)
假設 V = 36 km/h = 10 m/s , μn = 0.7
則由(式2)可得 S = 7.3m
差別大不大?
若是直線行駛,還好;
若是在山路彎道上呢?
此時的 7.3m 並非往切線方向滑出,
而是乖乖地順著彎道路線向前衝……
(因為輪胎並未打滑,故仍保有「循跡」性)

看完上述兩個例子,您說,ABS 重不重要?
(一般車種的ABS,在上述的 V = 36 km/h 時即可作動)

chendragon(chendragon)

2004/02/03 21:34:12

發文

#106549 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
非常感謝'無業書'兄,這裡果然是個好地方,又讓我上了一課.

bob(astra1123)

2004/02/04 01:39:27

發文

#106577 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
ABS怎麼發揮作用?
車廠要教,
車主要學,
否則......
緊急時候,
ABS也是派不上用場.........

另外,
60Km/h以下煞車,
ABS是沒有作用..........

飯特稀(sunkist)

2004/02/04 03:13:37

發文

#106583 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
ABS怎麼用?

http://www.carlife.com.tw/new_magezine/index_read.phtml?news2_no=1073283157

看了就知道

無業書(jeffwang)

2004/02/04 13:31:11

發文

#106618 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
Chendragon兄別急著走;小弟還沒「屁」完呢………

假設輪胎胎面與地面之間的摩擦力為 Ft (可能是 Fk 或 Fn ),
兩者之間的摩擦係數為 μt (可能是 μk 或 μn ),
則在大腳緊急煞車時:
Ft * S = 0.5 * M * (V^2)
則 (M * g * μt) * S = 0.5 * M * (V^2)
則 (9.8 * μt) * S = 0.5 * (V^2) ------ (式3)
S:煞車距離 , V:踩煞車前之瞬間速度

您是否發現,在(式3)中,車身質量(M)不見了?
(等號左右互相抵銷了)
看起來似乎是:
「緊急煞車距離(S)的長短,與車身質量無關」

可是,大家不是都說:「車愈重愈難煞住」嗎?
Why ???
答案就在摩擦係數 μt 的變化上!
每種輪胎,都有其「工作溫度」;
當輪胎的溫度低於或高於其「工作溫度」時,
摩擦係數都會變小。
(所以 F1賽事中有所謂的「暖胎圈」)
若車身過重,則在行駛一段時間後,
輪胎的溫度將高於其「工作溫度」,
而導致其摩擦係數 μt 變小;
所以,此時煞車距離 S 就變大了。

另一方面,考慮小弟上回所說的[情況1]:
煞車時,假設輪胎完全無打滑,
i.e.假設輪子系統與地面系統之間只有「靜摩擦」存在時,
則此時車身系統的動能 0.5 * M * (V^2) 必須
全部轉成來令片與碟盤之間的「滑動磨擦熱能」
而消散掉(散熱),車子才能停下來。
假設施於煞車來令片的總力為 Fb,
來令片與碟盤之間的滑動摩擦係數為 μb,
兩者之間的滑動摩擦距離(圓周方向)為 Sb,則此時:
(M * g * μn) * S = Fb * μb * Sb = 0.5 * M * (V^2) ----(式4)
由上式可知,
此時的煞車力負荷(Fb)的大小,仍與車身質量(M)有關。

結論如下:
1. 車身愈重,對煞車性能(包括上述的 Fb、μb 與散熱能力等)
與輪胎規格的需求就愈高。
2. 對同一部車而言,若在「正常情況」下
(在輪胎與煞車系統的「正常工作範圍」內),
緊急煞車距離(S)的長短,與其車身輕重無關。

殺手級的SALES!(edward16)

2004/02/04 14:04:16

發文

#106619 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
太專業了啦.....這要精通近代物理學才會懂ㄟ.......個人覺得降龍十八掌比近代物理好練多了....

小可愛(ljs523)

2004/02/04 14:24:29

發文

#106620 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
個人覺得「降龍十八掌」比「近代物理」好練多了....
-----------------------------------------------------------------------
(1).「習武之人」應慎防「走火入魔」,以免弄得「武功全廢」,嚴重者會斷送「寶貴生命」。土番國師「鳩摩智」即是一活生生的例子,練習「降龍十八掌」不可不慎。

(2). 「近代物理」雖難學,想一窺「奈米科技」的神奇奧妙之處,還是把蹲馬步的「基本功」學好吧!人家工研院董事長翁政義先生(機械博士)都回成功大學開授「近代物理」了,有機會多聽聽無妨,雖然我自己也不會。

無業書(jeffwang)

2004/02/04 23:35:17

發文

#106658 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
ljs523 (小可愛) 於 2004/02/04 14:24 回應
.....人家工研院董事長翁政義先生(機械博士)都回成功大學開授「近代物理」了,有機會多聽聽無妨,雖然我自己也不會。
===================================

小可愛大大實在太謙虛了;
大家別被騙了.......
他老人家也是「機械學博士」&「機械系教授」呢......

無業書(jeffwang)

2004/02/05 18:11:41

發文

#106912 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
chendragon (chendragon) 於 2004/02/03 21:34 回應
非常感謝'無業書'兄,這裡果然是個好地方……
===================================

以前的U-CAR討論區的確是個好地方;
但是現在……… 唉………
看看這兩天的版面吧,
第1頁整版幾乎全被「0958931925」「cchhuu0813」
兩位sales的「奪命連環po」所「佔領」了!!!
唉……… 真是令人反感………

chendragon兄若有同感,請到那版
http://www.u-car.com.tw/ucar-fan/fan-discuss-recent-detail.asp?BoardID=20520&ClassID=9
投個票,支持一下吧……

triton(triton)

2004/02/05 18:28:25

發文

#106916 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
小可愛大大實在太謙虛了;
大家別被騙了.......
他老人家也是「機械學博士」&「機械系教授」呢......
-----------------------------------

他就是沒事就是製造「機械獸」, 想要統治世界, 破壞世界和平的雙面人嗎?

不然念到機械博士幹嘛? 呵呵......
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